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使用 GraalVM 将基本的 Java 项目打包成 EXE

發布時間：2024/4/13 java 62 豆豆
生活随笔 收集整理的這篇文章主要介紹了 使用 GraalVM 将基本的 Java 项目打包成 EXE 小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.

使用 GraalVM 將基本的 Java 項目打包成 EXE

  • GraalVM 的環境搭建
  • 將基本的 Java 項目打包成 EXE
  • 將 JAR 轉化為 EXE
  • GraalVM 與 Java 中其它打包成 EXE 的方法對比
  • 提醒與補充

運行環境：

  • GraalVM Enterprise 21.3.0

  • Java 語言級別：17

  • Maven 3.8.3

  • IntelliJ IDEA 2021.2.2 (Ultimate Edition)

  • Windows 10 教育版 64位

GraalVM 的環境搭建

  • GraalVM 有兩種版本，Community 和 Enterprise。其中，前者對應于 OpenJDK，后者對應 Oracle JDK。需要根據自己的需要進行選擇，本文以 GraalVM Enterprise 21.3.0 為例。

    GraalVM 版本選擇網址：https://www.graalvm.org/downloads/

  • 下載 GraalVM Enterprise 21.3.0 需要進入 Oracle 官網，網址：https://www.oracle.com/downloads/graalvm-downloads.html?selected_tab=1

  • 先下載 Oracle GraalVM Enterprise Edition Core。下載完成之后，應該會得到一個 zip 壓縮包。

  • 再在剛才的頁面下載 Oracle GraalVM Enterprise Edition Native Image。這次得到的應該是一個 JAR 包。

  • 將前面的 zip 壓縮包置入自己喜歡的文件夾下解壓，解壓得到的就是 GraalVM 程序文件。與安裝 JDK 時類似，將含 bin 的目錄作為 GraalVM 的安裝目錄。設環境變量如下：

    • 變量名：ORACLE_GRAALVM_HOME

      變量值：C:\Program Files\Java\graalvm-ee-java17-21.3.0

    • 變量名：GRAALVM_HOME

      變量值：%ORACLE_GRAALVM_HOME%

    • 變量名：Path

      變量值：%GRAALVM_HOME%\bin

  • 如果上面的環境變量設置成功，在 CMD 的任意路徑中輸入以下命令應該能看到上面設置的路徑。

    where java
    where gu
    C:\>where java C:\Program Files\Java\graalvm-ee-java17-21.3.0\bin\java.exeC:\>where gu C:\Program Files\Java\graalvm-ee-java17-21.3.0\bin\gu.cmd

  • 安裝 Native Image 包。Native Image 包就是前面下載的 JAR 包。輸入以下命令對 Native Image 進行本地安裝。

    gu -L install Native Image 的 JAR 包路徑

    其中，Native Image 的 JAR 包路徑 要替換成實際的路徑。

  • GraalVM 的運行需要 Visual Studio 中的 MSVS 的支持，因此需要下載 Visual Studio。編寫本博客時，筆者下載的是 Microsoft Visual Studio Enterprise 2022 (64 位)。

    Visual Studio 下載網址：https://visualstudio.microsoft.com/zh-hans/vs/

  • 現在，Visual Studio 在官網上只會提供在線安裝包。下載完在線安裝包后，選擇安裝含 MSVS 的選項。

  • 至此，GraalVM 的運行環境已經搭成。下面將開始使用 GraalVM 進行打包。

    • 將基本的 Java 項目打包成 EXE

  • 建一個簡單的 Java 項目。此項目的路徑中不能有中文，否則后面 GraalVM 運行時會報錯。

    package demo;public class OriginJava {public static void main(String[] args) {System.out.println("Hello, world.");} }

  • 制作 .class 文件，因為 GraalVM 只能直接對 .class 文件進行操作。

  • 制作 .class 文件的方法有很多，這里只舉一例。借助于 Java 命令 javac。先打開 CMD 進入上述 Java 項目的包的根目錄，也就是文件夾 demo 所在的目錄。然后輸入如下命令制作 .class 文件。

    javac 包名/類名

  • 輸入如下命令使用 MSVS 的環境。這個命令是用于設置臨時設置與 MSVS 相關的環境變量，因此每次總是要輸。

    call "vcvars64.bat 的路徑"

    【踩坑提醒】

    ??如果不輸入以上命令，后面運行 native-image 時會有如下報錯：

    Error: Default native-compiler executable 'cl.exe' not found via environment variable PATH Error: To prevent native-toolchain checking provide command-line option -H:-CheckToolchain Error: Use -H:+ReportExceptionStackTraces to print stacktrace of underlying exception [demo.hello:10212] [total]: 3,021.75 ms, 0.96 GB # Printing build artifacts to: D:\XXX.txt Error: Image build request failed with exit status 1

  • vcvars64.bat 提供了 MSVS 的運行環境。雖然也可以通過設置 MSVS 的環境變量來代替，不過這樣要設置的環境變量會有很多。對于筆者的 Microsoft Visual Studio Enterprise 2022 (64 位)，以上的命令為：

    call "C:\Program Files\Microsoft Visual Studio\2022\Enterprise\VC\Auxiliary\Build\vcvars64.bat"
    D:\OriginJava\src>call "C:\Program Files\Microsoft Visual Studio\2022\Enterprise\VC\Auxiliary\Build\vcvars64.bat" ********************************************************************** ** Visual Studio 2022 Developer Command Prompt v17.0.4 ** Copyright (c) 2021 Microsoft Corporation ********************************************************************** [vcvarsall.bat] Environment initialized for: 'x64'

  • 在 .class 的包的根路徑中輸入以下命令制作 EXE。

    native-image 包名.類名
    D:\OriginJava\src>native-image demo.OriginJava [demo.originjava:4128] classlist: 1,950.10 ms, 0.96 GB [demo.originjava:4128] (cap): 1,737.90 ms, 0.96 GB [demo.originjava:4128] setup: 4,282.33 ms, 0.96 GB [demo.originjava:4128] (clinit): 162.30 ms, 2.34 GB [demo.originjava:4128] (typeflow): 2,867.26 ms, 2.34 GB [demo.originjava:4128] (objects): 5,915.14 ms, 2.34 GB [demo.originjava:4128] (features): 1,771.20 ms, 2.34 GB [demo.originjava:4128] analysis: 11,311.80 ms, 2.34 GB [demo.originjava:4128] universe: 1,424.64 ms, 2.35 GB [demo.originjava:4128] (parse): 711.20 ms, 2.35 GB [demo.originjava:4128] (inline): 1,436.68 ms, 2.33 GB [demo.originjava:4128] (compile): 19,422.42 ms, 2.82 GB [demo.originjava:4128] compile: 22,571.05 ms, 2.82 GB [demo.originjava:4128] image: 1,395.47 ms, 2.82 GB [demo.originjava:4128] write: 753.49 ms, 2.82 GB [demo.originjava:4128] [total]: 43,933.93 ms, 2.82 GB # Printing build artifacts to: D:\OriginJava\src\demo.originjava.build_artifacts.txt

  • 可以看出，當前目錄下已經生成了一個 EXE 文件，可直接運行。

    • 將 JAR 轉化為 EXE

  • GraalVM 還可以將 JAR 轉化為 EXE。

  • 使用如下命令可以將 JAR 轉化為 EXE。但是，這樣轉化出來的 EXE 仍然依賴于 JDK，所以一般意義不大。

    native-image -jar JAR 包的路徑

  • 使用如下命令可以產生無 JDK 依賴的 EXE。

    native-image -jar -no-fallback JAR 包的路徑

    • GraalVM 與 Java 中其它打包成 EXE 的方法對比

    ??但是相對于 Java 中其它打包成 EXE 的方法，如果 GraalVM 打包成功，GraalVM 可以說是最優的方式。 Java 中其它打包成 EXE 的方式無非就如下幾種，或者是它們的變體。

    • 方式 1：先生成 JAR，然后將運行 JAR 包的命令寫在一個腳本中，以后直接運行腳本即可。

      但此方法本質上是先運行 Java 虛擬機，然后再用 Java 虛擬機加載運行 Java 代碼。Java 虛擬機會占用較高的內存，且在這種方式下，Java 項目無法擁有自己的父進程名，對外只顯示為 Java 虛擬機在運行。

    • 方式 2：底層原理同方式 1，但將上面的腳本封裝成了一個 EXE。

      這樣做能讓普通用戶不能直接操作底層的腳本命令，提高了一定的安全系數和用戶的友好度。除此之外，它跟方式 1 沒有太大的區別。但根據使用的封裝軟件不同，此 Java 項目可能擁有自己的進程名與圖標。

    • 方式 3：底層原理同方式 2，但使用了一種 EXE 壓縮軟件將上面的 JAR 包與腳本封裝成了一個 EXE。

    • 方式 4：底層原理同方式 3，但這種方式將 JRE 的相對路徑信息也儲存到了 EXE 中，這樣可以直接在此 EXE 附近放一個 JRE 文件，以后就可以在新電腦上無需先安裝 Java 即可馬上運行。

      但這種方式需要向用戶提供 JRE，JRE 的體積一般都非常龐大。另外，這種方式本質上與前面幾種方式一樣，也是先運行 Java 虛擬機，然后再用 Java 虛擬機加載運行 Java 代碼。而 Java 虛擬機會占用較高的內存。

    • 方式 5：前期步驟同方式 4，但額外借助了 Java 的一些內置工具命令精簡了 JRE 體積，使得打包之后應用體積大大減少。

      但這種方式需要每次用人力去排除和篩選 JRE，然后編寫命令執行，無一般的規律可尋，且誤操作之后可能導致打包后運行失敗，這會增加人力時間成本。另外，這種方式只是減少了打包之后應用體積，而沒有減少運行內存。

    • 方式 6：這種方式不同前面的這幾種方式。它直接使用 Java 內置的打包命令即可生成 EXE，而無需借助第三方制 EXE 的軟件。制好后可在新電腦上無需先安裝 Java 即可馬上運行。

      但這種方式需要每次用人力進行文件布局和多次編寫命令執行。另外，這種方式打包后的應用，其運行時本質上還是依賴于 Java 虛擬機。

    • 方式 7：底層原理同方式 6，但它被嵌入到 Java 的一種構建工具（如 Maven）的插件中，一定程序可以減少手動配置并適合離不開構建工具的項目。除此之外，它跟方式 6 沒有太大的區別。

    • GraalVM 方式：這種方式不同前面的這幾種方式。它生成的 EXE 的運行無需借助 Java 虛擬機，更無需先安裝 Java，且無論是應用體積還是運行內存在所有的打包方式是都是最少的。

      但它不能直接支持含 Java 反射、動態代理（如 CGLIB）的 Java 項目，需要每次用人力統計所有使用過 Java 反射、動態代理的類，無一般的規律可尋。另外，在所有的打包方式中，GraalVM 打包的耗時最長，CPU、內存消耗都是最大的。

    提醒與補充

    • 本文只是給出使用 GraalVM 打包 Java 項目的基本方法。由于 GraalVM 使用的是 AOT 技術，所以它不能直接用于打包含 Java 反射、動態代理的 Java 項目。一般來說，如果想對含 Java 反射、動態代理的 Java 項目使用 GraalVM 進行打包，必須提前向 GraalVM 提供一個列出了涉及 Java 反射、動態代理所有的類的 JSON 列表，否則，要么打包時會失敗，要么打包后的應用在運行時會失敗。

    • 對于純 JavaFX 項目的 GraalVM 打包，可見筆者的另一篇博客：

      使用 GraalVM 將純 JavaFX 項目打包成 EXE：
      https://blog.csdn.net/wangpaiblog/article/details/122850438

    總結

    以上是生活随笔為你收集整理的使用 GraalVM 将基本的 Java 项目打包成 EXE的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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